Министерство  образования Российской Федерации 

Саратовский государственный  технический университет 
 

Кафедра “Теплогазоснабжение, вентиляция ”

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ЗРИТЕЛЬНОГО ЗАЛА НА 600 МЕСТ

Расчётно-пояснительная записка к курсово1 работе

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Саратов-2006 
 

РЕФЕРАТ 

Пояснительная записка содержит 30 страницы, 3 рисунка, 3 источника литературы. 

КОНДИЦИОНЕР, УГЛОВОЙ КОЭФФИЦИЕНТ ЛУЧА ПРОЦЕССА, ЭНТАЛЬПИЯ, ТЕМПЕРАТУРА, ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ, КАЛОРИФЕР, ВЕНТИЛЯТОР 

Объектом  разработки является зрительный зал  клуба на мест. Высота помещения .

Цель  работы подбор центрального кондиционера и его конструктивных частей с разработкой чертежей.

В результате проектирования был произведен выбор  расчетных параметров наружного  воздуха, составление тепловых и  влажностных балансов помещения, определение  температуры уходящего воздуха, определение угловых коэффициентов луча процесса в помещении, предварительное построение процесса KB на h-d диаграмме и определение воздухообменов, построение процессов KB на W диаграмме в теплый и холодный период года, теплотехнический и аэродинамический расчет воздухонагревателей, теплотехнический и аэродинамический расчет оросительных камер, подбор и расчет воздухораспределительных устройств, подбор вентиляционного агрегата. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Кондиционирование воздуха (KB) в помещениях предусматривают для создания и поддержания в них:

• установленных нормами допускаемых условий воздушной среды;
• искусственных климатических условий в соответствии технологическими требованиями внутри помещения круглогодично или в течение теплого либо холодного периода года;
• оптимальных условий воздушной среды в помещениях общественных или жилых зданий.

Кондиционирование воздуха, осуществляемое для создания и поддержания допускаемых или оптимальных условий воздушной среды, носит название комфортного, а искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями - технологического.

Системы кондиционирования воздуха, должны обеспечивать нормируемые метеорологические параметры и чистоту воздуха внутри помещения при расчетных параметрах наружного воздуха Б для теплого и холодного периода года.

Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, именуемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства приготовления, перемещения и распределения воздуха, приготовления холода, а также технические средства хладо- и теплоснабжения, автоматики и контроля. Технические средства СКВ полностью или частично агрегируются в аппараты, называемые кондиционерами, а также узлы, носящие название калориферов местного подогрева, доувлажнителей и доводчиков. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ВЫБОР РАСЧЁТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

Для систем кондиционирования воздуха второго  класса (комфортного KB) следует принимать температуру наружного воздуха для теплого периода на и удельную энтальпию на ниже установленных параметров , для холодного периода года принимаются параметры (приложение ).

Для систем кондиционирования воздуха третьего класса (испарительное охлаждение воздуха) в теплый период принимаются параметры .

Для расчета  холодильных установок  дальнейшем необходимо знать удельную энтальпию наружного воздуха в теплый период, которая принимается по параметрам .

Параметры воздуха выбираются в зависимости  от географического расположения объекта по приложению и заносятся в таблицу.

 

Относительная влажность воздуха в помещении  в теплый период года принимается большего значения, для экономии энергии, а в холодный - меньшего.

После выбора расчетных параметров воздуха в помещении составляется таблица по форме приложения 3, куда заносятся конкретные однозначные значения , и .

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ВЛАЖНОСТНЫХ БАЛАНСОВ ПОМЕЩЕНИЯ 

2.1. Теплопоступления  в помещение

Количество  тепла, поступающего в помещение  от людей, зависит от температуры воздуха в помещении и характера труда человека и определяется для теплого и холодного периодов года

                                                                                                                  (1)

где - тепловыделение людьми, ;

      - количество людей в помещении;

     - полное тепло, выделяемое одним человеком (приложение ), .

Для холодного  периода года:

Для тёплого  периода года:

Теплопоступления  от искусственного освещения, :

                                                                                                  (2)

где - освещённость рабочих поверхностей, ;

     - площадь пола помещения,  ;

     - удельные тепловыделения, ;

     - доля тепла, поступающего  в помещение,

Теплопоступления  через покрытия за счет солнечной радиации

                                                                                                       (3)

где - площадь пола помещения, ;

- количество тепла, проникающего через перекрытие в помещение, ;

     - коэффициент, численно равный  коэффициенту теплопередачи,

 

2.2 Поступление влаги  в помещения.

Количество  влаги, выделяемое одним человеком, зависит от температуры окружающего  воздуха и характера труда  человека. Общее количество влаги, выделяемое людьми, определяется для теплого и холодного периодов года.

                                                                                                        (4)

где - влаговыделения одним человеком, ; 

     - количество людей в помещении.

В тёплый период года:

 

В холодный период года:

 

2.3 Составление теплового  и влажностного  баланса помещения.

По результатам  расчета тепловыделений составляется тепловой баланс для теплого и  холодного периодов года.

                                                                                              (5)

Сумма теплопоступлений в теплый период года:

Сумма теплопоступлений в холодный период года:

В теплый и холодный периоды года для всех помещений принимаются влаговыделения от людей .

В тёплый период года:

В холодный период года:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ УХОДЯЩЕГО ВОЗДУХА

В помещениях с тепловыделениями по их высоте наблюдается  градиент температуры, т. е. температура  воздуха выше рабочей зоны имеет  значения более высокие, чем температура  воздуха в рабочей зоне.

Температуру удаляемого воздуха в помещениях общественных зданий ориентировочно можно определить по формуле

                                                                                                      (6)

где - температура воздуха в помещении, ;

    - градиент температуры по  высоте помещения,  ;

    - высота помещения, ;

    - высота рабочей зоны (обслуживаемой зоны), при сидячем положении людей - .

Температура уходящего воздуха определяется для теплого и холодного периодов года в зависимости от удельных избытков явного тепла  .

                                                                                                                   (7)

где - сумма теплопоступлений в помещения летом или зимой, ;

     - объём помещения,

В тёплый период года:

В холодный период года:

В тёплый период года:

В холодный период года:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛУЧА ПРОЦЕССА В ПОМЕЩЕНИИ 

Для построения процессов  на диаграмме и определения воздухообменов в помещении необходимо знать направление изменения состояния приточного воздуха в помещении, изображенное на диаграмме. Это направление характеризует угловой коэффициент луча процесса в помещении .

                                                                                                           (8)

где - расчётный теплопоступления в тёплый или холодный периоды года, ;

- суммарный влаговыделения, .

В теплый период года:

В холодный период года:

Чтобы нанести на диаграмму луч прочеса через заданную точку , необходимо соединить значение на поле диаграммы с нулевой точкой диаграммы, а затем через точку провести линию, параллельную линии процесса. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА KB HA

ДИАГРАММЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНОВ 

Для определения  воздухообменов в помещении, тепловых нагрузок на воздухонагреватели и холодильной  мощности форсуночной камеры выполняется  построение процесса KB на диаграмме.

Расчетным режимом является работа кондиционера в теплый период года.

По расчетным  параметрам внутреннего воздуха  и наносим на диаграмму - состояние внутреннего воздуха. Наносим вспомогательную точку по вниз, отрезок характеризует нагрев воздуха в вентиляторе и равен .

Через проведем луч согласно угловому коэффициенту до пересечения с получим - состояние воздуха на выходе из форсуночной камеры. Из проводим по отрезок , - состояние приточного воздуха. Проведем луч через и , получим луч процесса в помещении. Наносим на диаграмму изотерму и на пересечении с лучом процесса получим - состояние уходящего воздуха.

Отрезок характеризует изменение воздуха в помещении.

Воздухообмен  в помещении по теплоизбыткам определяется:

                                                                                                         (8)

где - сумма теплопоступлений в тёплый период года, ;

     - энтальпия уходящего и приточного  воздуха,  .

Воздухообмен  в помещении по санитарным нормам подачи наружного воздуха на одного человека:

                                                                                                           (9)

где - плотность воздуха о температуре приточного воздуха;

    - минимальное количество наружного воздуха на одного человека;

    - количество людей в помещении.

- принимаем прямоточную схему,  т.е. в помещение подается только  приточный воздух.

Обозначим количество расчетного приточного воздуха  через

Санитарный  перепад температур:

                                                          

                                                                                                               (10)

6. ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССОВ KB HA

ДИАГРАММЕ В ТЕПЛЫЙ И ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОДЫ ГОДА 

6.1 Прямоточная схема  летом

     Наружный  воздух последовательно проходит через  все элементы кондиционера и удаляется  из помещения (рис.1). Буквы, нанесенные на рис.1, соответствуют точкам состояния  воздуха на h-d диаграмме.

 

Рис.1.

 1 – наружный воздух;  2 - оросительная камера; 3 - калорифер второго подогрева; 4 - вентилятор; 5 - кондиционируемое помещение; 6 – удаляемый воздух.

Определим ассимилирующую способность приточного воздуха в теплый период года:

                                                                                                       (11)

Энтальпия приточного воздуха:

                                                                                                            (12)

 

Построим  процесс  на диаграмме. Наносим точку , через нее проводим луч процесса в помещении . По нему находим . На диаграмму наносим линию . В этом случае воздух, выходящий из камеры орошения, подогревают в калорифере второго подогрева.

Через проводим линию до пересечения с , получим . На отрезок нанесем отрезок - нагревание воздуха в вентиляторе. Соединим с , - изменение воздуха в оросительной камере. - нагревание воздуха в калорифере второго подогрева. 

6.2. Прямоточная схема  зимой

За расчетный  воздухообмен принимается летний воздухообмен . Воздух обрабатывается в калорифере первого подогрева, в оросительной камере и в калорифере второго подогрева. Нагревание воздуха в вентиляторе не учитывается (рис.2).

Построим  процесс . Наносим на диаграмму расчётные параметры наружного воздуха в холодный период года и и на пересечении и получим – состояние наружного воздуха. Нанесем параметры внутреннего воздуха и получим – состояние внутреннего воздуха.

Наносим состояние уходящего воздуха  на пересечении с лучом процесса .

Определим ассимилирующую способность приточного воздуха в холодный период года:

                                                                                                       (13)

                                                                                                            (14)

На  диаграмму наносим и на пересечении с лучом процесса получим - состояние приточного воздуха. Через проводим линию до пересечения с получим - состояние воздуха на выходе из форсуночной камеры.

В форсуночной  камере зимой адиабатическое увлажнение воздуха и процесс происходит при . Проведем через линию и на пересечении с получим - состояние воздуха на выходе из калорифера первого подогрева.

Т. о. отрезок  - нагревание воздуха в калорифере первого подогрева; - адиабатическое увлажнение воздуха в оросительной камере; - нагревание воздуха в калорифере второго подогрева и - изменение состояния воздуха в помещении. 

 

Рис.2.  1 - калорифер первого подогрева; 2 - оросительная камера; 3 - калорифер  второго подогрева; 4 - вентилятор; 5 - кондиционируемое помещение. 

6.3 Расчет потребностей  тепла и холода. Выбор кондиционера.

На основании  построения процессов на диаграмме определяется необходимое количество тепла и холода. В теплый период года охлаждающая мощность оросительной камеры:

                                                                                           (15)

Если  в тёплый период применяется калорифер второго подогрева, то его теплопроизводительность определяется по формуле:

                                                                                           (16)

В холодный период года теплопроизводительность калорифера первого подогрева:

                                                                                             (17)

второго подогрева:

                                                                                            (18)

Центральные кондиционеры серии КТЦ 3 подбираются  по объёмному расходу воздуха:

                                                                                                                   (19)

где - расход приточного воздуха, ;

    - плотность приточного воздуха,

По расходу воздуха подбираем кондиционер КТЦ 3-10.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ 

Калориферы  для кондиционеров называются воздухонагревателями и могут быть по количеству трубок по ходу воздуха однорядными, двухрядными и полуторорядными.

Массовая  скорость движения воздуха во фронтальном  сечении:

                                                                                                     (20)

где -  расчетный расход воздуха, ;

     - фронтальное сечение воздухонагревателя, .

Расход теплоносителя:

                                                                                                        (21)

где - тепловая нагрузка на воздухонагреватель, ;

     - теплоемкость воды, ;